开发ICP-MS分析方法时，等离子体质谱中的干扰可能是最具挑战的问题之一。与具有挑战性的基体相结合时，多原子和同量异位素干扰会导致结果不准确和不一致。
评价减少或消除干扰的方法时，应考虑多个因素：干扰类型、干扰浓度、样品体积、所需检测限。
NexION 1100/2200仪器上引入了珀金埃尔默NexION®系列的第三代通用池技术（UCT）系统，旨在满足新的分析需求。UCT系统包含三个子系统，它们在辅助日常分析中共同发挥着关键作用：
◼ UCT气体输送子系统
◼ UCT电源子系统
◼ UCT池
这些子系统的联合提供了一个多功能系统，可以在干扰清除的碰撞/KED和反应/DRC模式下运行(图1)。
图1. UCT运行模式(DRC和KED)的运作方式说明(点击查看大图)
气相动力学决定了反应效率，以及由此达到的干扰消除效果，也就是说，它决定了干扰离子减少的速度有多快，以及给定时间内目标元素从干扰中迁移的速度有多快。多篇学术论文中讨论了将NexION系列四极杆池作为首选的反应和碰撞池。2
第三代UCT仍保留了前几代的优势特点。UCT设计为：使用100%纯反应气体；可以对低质量数截止值（RPq）和电子稀释（RPa）进行带通滤波；以及使用轴向场技术（AFT）控制反应速度和在线气体混合。在此基础之上，所有三个子系统中都有所改进，进而降低了检测限并改进分析速度。
1 UCT气体输送子系统
第三代UCT系统还可以提升气体流量，达到ICP-MS专利前所未有的分析能力。图2显示了使用珀金埃尔默专有的通用氦/氢(He/H)气体混合物以及利用NexION 1100和2200系统流量扩展能力优化反应气。1使用DRC模式可以获得个位数 ppt 80Se( 图3 )的超低背景当量浓度(BEC)，同时使用单一He/H混合气体维持其他元素的KED模式性能。
图3显示80Ar2+物质在质量数80处直接减少，导致个位数ppt的背景当量浓度(BEC)。由于主要的80Ar2+物质随着气体流量增加而减少，因此在反应池气体流量较高的情况下，对Se80+离子的散射效应可忽略不计。此外，调整了四极杆反应池(RPq)的动态带宽调谐参数，消除任何不需要的次级反应产物。
图2.使用He/H混合物优化80Se反应池气体，显示500 ppt和空白计算的BEC(点击查看大图)
图3.DRC运行模式下使用He/H混合物校准80Se(点击查看大图)
2 UCT电源子系统
创建四极场，扩展动态范围并在运行模式之间切换，采用了独特设计的电源。凭借卓越的稳定性，第三代UCT系统进一步提升最快的ICP-MS的速度，在UCT运行模式下的静置时间减少了10倍。
需要较短驻留时间和高准确度的应用，如激光剥蚀，可以从NexION系列第三代UCT电源中受益。3图4显示了激光剥蚀方法示例，其中在不同驻留时间分析了四个质量数。第三代UCT电源的质量间静置时间减少了10倍。这提供了两种不同选择，通过增加相同给定占空比的驻留时间来提高精密度，或者通过缩短延迟并减少占空比来提高精密度。对于需要通量的应用，第三代UCT系统可以减少样品分析时间。
图4.通过减少静置延迟改进精密度、加快分析速度的操作方法(点击查看大图)
3 UCT池子系统
当需要减少样品量并增加通量时，UCT气体输送系统在UCT使用多种气体时具有无与伦比的性能 。图5显示了NexION的Syngistix™ for ICP-MS软件和硬件组合如何在UCT运行模式下的减少切换时间。
Syngistix for ICP-MS在运行批次时提供“前瞻”功能，确保该方法中待测量的第一组分析物的气体模式经过加压并在冲洗阶段做好分析准备。图5显示了从KED-STD-DRC-O2到DRC-NH3分析模式的转换时间，其中使用铟(In)进行说明。氦气的特性使其成为快速排出反应池的理想气体，可以在3秒内完成STD模式分析。利用Syngistix软件的模式排序功能，较重的气体(如氧气和氨气)可以最后运行，那时可以为冲洗运行保留较长的排气期，并且Syngistix的“前瞻”功能开始转换回KED模式。
图5.分析KED/STD-He、DRC-O2和DRC-NH3运行模式中的115In，在不同模式之间切换并采集稳定数据(点击查看大图)
结论
NexION ICP-MS系列第三代UCT系统所有三个子系统的改进，解决了多原子和同量异位素干扰的挑战。独特的功能使用户可以完全灵活调整气体流量、气体模式排序和气体切换时间，同时具有最快占空比，适用于激光剥蚀等先进技术。
参考文献
1. “Systems and methods using a gas mixture to select ions”,CA3074351A1 P. Patel, F. Abou Shakra, C. Stephan.PerkinElmer, 2018.
2. “Reaction cells and collision cells for ICP-MS: a tutorial review”,S. Tanner, V. Baranov, D. Bandura. SpectrochimicaActa Part B 57 (2002).
3. “Advantages of Short Settling Times for Quadrupole-Based ICP-MS Laser Ablation Imaging”,PerkinElmer Technical Note (2020).
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